일본산업뉴스요약

자이로 회전을 동력으로
도쿄대, 흔드는 것 만으로 발전/ IoT기기 전원에 응용

도쿄대학의 호사카(保阪) 교수 연구팀은 양손을 이용해 상하로 흔드는 것 만으로 발전하는 장치를 개발하였다. 자이로라는 원반 모양의 물체를 사용하여 흔들었을 때의 미세한 진동을 회전 운동으로 변환, 그 힘으로 발전기를 돌려 전력을 얻는다. 실험에서는 발전량이 약 1.6와트로, 센서나 소형 모터를 움직일 수 있다. 체온이나 맥박을 측정하는 센서 등의 전원에의 응용을 상정하고 있다. 3년 후의 실용화를 목표한다.

자이로는 팽이와 같은 회전하는 원반이 자세를 유지하는 성질을 이용하여 비행기나 로켓의 자세 제어 등에 사용되었다. 개발한 장치는 자이로의 원반 회전 축을 2개의 레일 사이에 끼우는 듯한 구조로 되어 있다. 레일과 축 사이에는 아주 작은 간격이 있다.

흔들면 축이 한쪽의 레일과 부딪히고, 그 때 발생한 마찰로 축을 회전시키는 힘으로 변한다. 계속 흔들면 회전 속도가 증가한다. 축의 한쪽은 발전기와 연결되어 있어 전기를 만들어낸다.

실험에서는 1초에 약 4회 흔들면 발전할 수 있었다. 사람은 보행할 때에 1초에 1회 정도의 흔들림이 발생한다. 앞으로는 보행의 상하 운동으로도 충분한 발전량을 얻을 수 있도록 개량한다. 발전량을 유지하기 위해서는 원반의 회전축을 가늘게 하거나 마찰을 크게 하거나 하여 회전 수를 늘리는 아이디어가 필요하다.

손목시계에도 진동 발전 기능이 있지만 발전량은 수 µW(마이크로는 100만분의 1) 정도로 작아 소비전력이 큰 기기를 작동시키기는 어려웠다.

과학기술진흥기구(JST)의 지원을 받아 연구를 추진하고 있다. 성과에 대해서는 특허 신청 중이다. IoT(사물인터넷) 기기의 보급에는 전원 확보가 필수다. 연구 그룹은 몸에 장착하는 IoT 기기의 전원 등에 응용하는 것을 상정하고 있으며 개량을 추진한다.

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